污水處理流程范例6篇

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污水處理流程

污水處理流程范文1

關鍵詞:污水 處理 技術 分析

中圖分類號:U664.9+2

水環境是自然環境的重要組成部分,又是生物圈存在與發展的主要命脈,它在協調人口、資源與環境之間的關系中,起著極其重要的作用。

我國是一個水資源短缺的國家,城市水資源供需矛盾非常突出、水污染形勢十分嚴峻、水生態環境安全面臨嚴重威脅,已經成為城市人居環境和城市健康發展的制約因素。由于城市水污染的原因復雜,主要污染物排放量遠遠超過環境容量,污染物排放達標形勢嚴峻。

一、城市污水的來源

(1)生活垃圾污染

(2)工業廢水污染

(3)城市徑流污水

二、城市污水的處理

城市污水處理是指為改變污水性質,使其對環境水域不產生危害而采取的措施。城市污水處理一般分為三級:一級處理,是應用物理處理法去除污水中不溶解的污染物和寄生蟲卵;二級處理,是應用生物處理法將污水中各種復雜的有機物氧化降解為簡單的物質;三級處理,是應用化學沉淀法、生物化學法、物理化學法等,去除污水中的磷、氮、難降解的有機物、無機鹽等。至于采取哪級處理比較合理,應視對最終排出物的處理要求而定。

(1) 城市污水一級處理

城市污水中含有相當數量的漂浮物和懸浮物質,通過物理方法去除這些污染物的方法稱為一級處理,又稱為物理處理或預處理。

通過一級處理可去除污水中大量的垃圾,并將較大顆粒的懸浮物沉降去除,BOD5去除率達到25%~40%左右。在城市污水回用中一級處理起到相當重要的作用,它既可以單獨成為城市污水回用的工藝,又可以作為預處理設置于二級處理的前頭。具體的做法主要看回用水的用途,如果沒有混入工業污水的純生活污水,或不含重金屬的城市污水回用于農田灌溉、養魚等用途時,可直接采用一級處理,這是最節省處理費用的處理方法,同時使大量污水回用是節省水資源的很重要的手段之一。如回用于工業用水或城市景觀用水時,一級處理作為預處理設置于二級處理的前頭,可減輕二級處理負荷,減少運行費用和提高出水效果。

(2)城市污水的二級處理

a.普通活性污泥法。

普通活性污泥法又稱傳統活性污泥法。傳統活性污泥法系統,主要由普通曝氣池、曝氣系統、二沉池、污泥回流系統、剩余污泥排放等部分組成。其中,曝氣池與二沉池是二級處理的主體。污水經一級處理后從初沉池進入曝氣池,活性污泥也從二沉池底部經回流泵抽升回流進入曝氣池,兩者混合形成混合液。曝氣池內設有空氣管和曝氣頭等曝氣裝置,由鼓風機房送來的空氣經曝氣裝置對混合液進行曝氣,并使合液得到充足的氧氣并受到充分的攪拌,使活性污泥和廢水充分接觸。廢水中的可溶性有機污染物被活性污泥吸附,繼而被活性污泥的微生物群體降解,使廢水得到凈化。完成凈化過程后,混合液流入二沉池,經過沉淀,混合液中的活性污泥與已被凈化的廢水分離,處理水從二沉池排放,活性污泥在沉淀池的污泥區受重力濃縮,并以較高的濃度由二沉池的吸刮泥機收集流入回流污泥集泥池,再由回流泵連續不斷地回流污泥,使活性污泥在曝氣池和二沉池之間不斷循環,始終維持曝氣池中混合液的活性污泥濃度,保證來水得到持續的處理。微生物在降解BOD時,一方面產生H2O和CO2等代謝產物;另一方面自身不斷增殖,系統中出現剩余污泥,需要向外排泥。

b.除磷脫氮的厭氧、缺氧、好氧活性污泥法(UCT系統)。

在UCT工藝中,缺氧區被分成兩個,第一個缺氧池只接受二沉池的回流污泥,并有混合液回流至厭氧區。因此,缺氧一池只要求減少經回流污泥而帶來的硝酸鹽。缺氧二池接受來自好氧區的混合液回流,其內進行反硝化。這樣可避免將過量的硝基鹽帶入厭氧區。把厭氧、缺氧、好氧三種不同環境條件和不同功能的微生物菌群有機地配合起來,達到去除有機物、脫氮、除磷的目的。

c.生物膜法。

生物膜法作為與活性污泥法平行發展起來的工藝,在許多情況下不僅能代替活性污泥法用于城市污水的二級處理,而且還具有其獨特的特點,如污水構筑物占地少,運行管理穩定,抗沖擊負荷高,無污泥膨脹問題,具有一定的反硝化能力,可實現封閉運行等優點。生物膜法中的微生物附著在某些固定表面,所以生物膜法的處理系統又稱為附著生長系統。為生物膜提供附著生長固定表面的材料稱為填料(或載體)。

d.氧化塘技術。

氧化塘又稱穩定塘或生物塘,是一種類似池塘(天然的或人工修建的)的處理設備。氧化塘處理污水的過程和天然水體的自凈過程非常相似,即污水在塘內經一定時間的緩解流動或停留,通過微生物的代謝活動,有機物降解,從而污水得以凈化。氧化塘可分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘等。具有基建投資低,運行維護費低,運行效果穩定,去除污染效果好的特點,能有效地去除BOD、COD,部分去降氮、磷等營養物。

三、幾種典型的工藝流程

城市污水處理工藝的確定,是根據城市水環境質量要求、來水水質情況、可供利用的技術發展狀態、城市經濟狀況和城市管理運行要求等諸方面的因素綜合確定的。工藝確定前一般都要經過周密的調查研究和經濟技術比較。最近幾年國內應用較多的有A-O或A-A-O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝等類型。A-O或A-A-O工藝也叫缺氧―好氧或厭氧―缺氧―好氧工藝。這一工藝的開發主要是為了滿足脫氮除磷的需要,這是一種經濟有效的生物脫氮除磷技術。

SBR工藝也叫續批式活性污泥法工藝。這一工藝構筑物主要是一個池子既作曝氣池又作二沉池,管理簡單,特別適合中小城鎮的城市污水處理,對于較大水量的操作,處理一般要幾套池子組合運行。氧化溝工藝是一種延時曝氣的活性污泥法,由于負荷很低,而沖擊負荷強,出水水質好,污泥產量少且穩定,構筑物少運行管理簡單。氧化溝可以按脫氮設計,也可以略加改造現脫氮、除磷。另外,城市污水處理還有傳統活性污泥法的一些變型工藝,以及A―B等一些工藝類型。

四、城市污水控制與防治對策

(1)加強宣傳教育,提高民族環保意識

充分利用媒體資源,向民眾宣傳水資源保護的方針政策和法規。讓民眾樹立牢固的環保意識,了解水資源保護的重要性和緊迫感并強化其自身的責任感。此外,政府也應該積極引導市民參與水資源的保護工作,增強其主人公意識使水資源保護深入人心。

(2)治理廢水,減少污染物排放

城市污水的特點是污染源數量多、范圍大、分布廣,污染物種類復雜。首先是環保部門加強管理,避免出現管理死角的出現;其次是減少廢水排放口的數量,杜絕污水橫流的現象。

(3)實施集中處理,降低處理成本

首先是降低處理設施運行的成本,避免因資金不足而出現廢水處理設施無法工作的現象;其次是提高水資源利用率和降低運行能耗,集中處理法可以有效降低設施運行成本,同時也使得污水大面積的回收和再生利用更具可行性,從而緩解水資源緊張的局面。

污水處理流程范文2

關鍵詞:污水能耗與功效;變頻控制器;生態處理;自凈

1 前言

目前我國城市污水處理率低,環境污染壓力大,但現行的處理技術多數面臨高額資金的投入的難題,當前迫切需要低能耗、生態型的污水處理技術。并且,隨著人民生活水平的提高和城市化的日益加快,我國城市污水排放量持續增長。我國水污染治理重點已經開始從工業點源為主的控制治理,逐步轉變為以城市生活污水為主的控制治理。如何經濟有效的解決生活污水的污染問題已成為一個亟待解決的難題,引起了人民群眾和政府部門的極大關注。

然而污水處理的費用也是一個很大的問題,要想將污水和廢水處理好,對環境的污染降到最低,我們就必須以最經濟的方式處理污水,這就涉及到一個污水能耗與功效的問題。下面就光大水務德州南運河污水處理廠的部分流程進行分析,提出更好的解決方法,使以后的污水處理更加容易,更加全面,將污水對環境的污染降到最低的限度。

2 污水處理廠的工藝流程及進出水水質

(一)光大水務南運河污水處理廠概述

位于德州市德城區二屯鎮西北部,項目占地145.5畝,設計處理規模15萬噸/日,分兩期建設,一期建成7.5萬噸/日,出水水質滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準

采用預處理+AAO生物脫氮除磷+深度處理工藝。預處理單元由細格柵和曝氣沉砂池組成,二級處理單元有AAO生物池和二沉池,深度處理采用過濾+紫外線消毒工藝。

3 污水處理各個環節的節能途徑

3.1 再生回用以減少深度處理

城市污水處理出水的再生利用在我國,花費大量的投資建設了城市污水處理廠,但經過處理后的再生水并沒有得到充分利用,在城市污水理決策中應充分考慮污水的再生利用,發展再生水在農業灌溉、綠地澆灌、道路保潔、補給河道、生態恢復和工業冷卻水及地源供熱等。中水回用提高水資源的循環利用率,降低自來水的消耗,同時降低了污染物排放總量,有助于德州構建節約型和生態型城市。污水廠出水水量大,水質穩定,深度處理過程中使用中水進行反洗濾池,故一定程度的中水回用可以有效緩解水資源不足,提高水資源利用率。

城市污水再生利用,應根據用戶需求和途徑,合理確定用水的水量和水質。以南運河廠為例,為使污水可以達到再生利用深度處理就采用了過濾+紫外線消毒工藝。因此,缺水城市和水環境污染嚴重的地區,在規劃建設遠距離調水前應積極實施城市污水再生利用工程,同時做好非投資性或低投資性的節水減污工作。

城市污水再生利用規劃建設要依照客觀需要和實際可能的原則,按照遠期規劃確定最終規模,以現狀水量及用水需求為主要依據確定實施規模。城市污水再生利用規模、處理程度、處理流程、輸水方式、再生水質、使用用途的選擇上,既要滿足要求又要經濟合理。目前城市污水再生利用應著重于農業灌溉、城市雜用、景觀水體、生活雜用、工業冷卻和補充地表水上。

但是,城市污水再生過程和再生水的使用應確保公眾和操作人員的健康安全,以及周邊的環境安全,尤其要有效地控制病原菌的污染和傳播。再生水使用應滿足國家和地方有關污水再生利用的水質標準和規定,處理工藝的選擇,尤其是工藝的可靠性和安全性的保障,應經過嚴格的專家論證、評估和主管部門的批準。

3.2 環境自凈和生態處理以降低能耗

水體自凈是因為"污染物質"可以作為其它生物生長所需的原料.污水的生物處理是利用生長 繁殖來消耗水中的污染物質.主要以碳源,氮源的形式被消耗.關鍵就是生物鏈的平衡,其實所 有的污染都是因為破壞了生物鏈。污染物質排入量小于水體自凈的能力范圍。

南運河污水處理廠已經變為了水文循環的組成部分,清澈達標的出水一部分通過自流的方式周邊水渠和運河中,還有一部分通過輸送管道進入了岔河,使河流水體能維持或變成供下游使用的原水源,不僅經濟而且減少風險并發揮河流自凈能力。正因為自然環境自身有很強的處理污水能力,我們可以用生態的方法處理污水,這樣不僅可以獲得很好的處理效果還能省去很多處理費用,是兩全其美的方式。目前生態處理方法中很多處理方法都存在占地多,處理流量小的問題。所以生態處理方法要因地制宜,用在空地較多、生物生長好的地方,像人工濕地、土壤層微生物濾池、植物浮床等都是很好的生態處理方法,能耗低,很值得推廣引用。

3.3 各個處理構筑物的節能途徑

在污水處理流程中,各個污水處理構筑物的節能途徑很多,下面就污水處理流程中各個構筑物的方法進行分析。

1、曝氣設施的節能途徑

國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從選擇高效機電設備,多利用的變頻設備及減少高峰用電要求等方面入手。曝氣系統的能耗相當大,南運河污水處理廠在格柵后段加入曝氣沉砂池,通過曝氣以及水流的螺旋旋轉作用,使重顆粒下沉。同時污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦、并受到氣泡上升時的沖刷作用,使粘附在砂粒上的有機污染物得以去除隨水流帶走,并起到預曝氣作用。生物池的曝氣系統也是采用盤式微孔曝氣器,嚴格控制曝氣量,有效控制了溶解氧的過高或過低,非常有效的做到了節能降耗。

2、廣泛使用變頻控制器

變頻器廣泛用于交流電機的調速中.變頻調速技術是現代電力傳動技術重要發展的方向,隨著電力電子技術的發展,交流變頻技術從理論到實際逐漸走向成熟。變頻器不僅調速平滑,范圍大,效率高,啟動電流小,運行平穩,而且節能效果明顯。因此,交流變頻調速已逐漸取代了過去的傳統滑差調速、變極調速、直流調速等調速系統,越來越廣泛的應用于冶金、紡織、印染、煙機生產線及樓宇、供水,空調等領域。變頻控制器風機、水泵在水處理行業是經常使用的通用機械。以往,風機、水泵采用恒速交流電動機拖動,通過調節擋板或閥門開度大小來調節風量或流量,這勢必造成電能的浪費。若利用變頻調速技術,以調節電動機轉速的方法取代調節擋板或閥門,則將達到節約電能目的。普通水泵就是用普通電機帶動水泵轉動,即所謂的工頻電機。我們日常用的頻率50Hz,不可調速。水泵調節流量需要通過閥門節流來實現同,所以不節能。變頻也就是可調節頻率,變頻電機就是可以調節轉速調節流量,達到節能的目的,還有啟動電流小,維護工作量小的優點。

4 其它

加強職工技能培訓,實現班組成本控制 南運河污水處理廠以要求高素質、高技能、高責任心的職工上崗,以崗帶面,一崗多能,與此同時總公司狠抓職工技能培訓,每年都針對運行人員進行崗位培訓,以提高職工綜合素質。

污水處理流程范文3

關鍵詞 短流程;污水處理廠;升級改造;SBR;MBR

中圖分類號X7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)86-0095-02

MBR也稱為膜生物反應器,是種膜分離及生物處理單元所結合的新污水處理技術,與傳統活性污泥技術相比,MBR作為高效短流程的優點較多,尤其是在污水處理廠面積受限狀況下,急需有效短流程工藝進行解決,對傳統活性污泥工藝進行升級改造,可有效解決污水處理廠的面積受限問題,減少工藝流程,提高污水的處理質量。

1短流程工藝

我國污水處理廠多是二級的生物處理技術,并采取傳統的活性污泥處理,像氧化溝與SBR等工藝,通過大量工程表明,二級生物處理對有機污染物具有良好處理效果,不過在氮磷處理上效果有所差別,大部分污水處理廠對于氮磷處理僅能達一級的B標準,難以達到所要求的一級A標準,在二級生物處理基礎上,為了讓氮磷碳等含量符合一級的A標準,可加強污水處理廠的升級改造,實施短流程工藝,可有效節省污水處理的占地面積,減少工藝流程,提高污水處理質量的同時,降低污水處理廠的造價成本。SBR工藝是一種傳統的活性污泥處理工藝,SBR工藝采取時間分割操作方法,可代替空間分割,運行效果良好,處理設備少與構造簡單,但自動控制要求較高,后處理設備的要求大,接觸池的容積大,消毒設備也很大,容易出現浮渣等問題。而MBR工藝作為新型的污水處理技術,運用生化技術可將有機污染物進行降解,阻隔細菌,運用膜技術,可將水溶性的大分子與過濾懸浮物進行過濾,可減輕水濁度,符合排放標準,還具有污染物去除率高,不受場地限制,占地面積小,具有較大實用性與靈活性,以及操作方便等特點,將SBR工藝升級改造成MBR工藝,可有效解決污水處理廠面積受限問題,對氮磷排除能力強,縮短工藝流程同時,還能提高污水處理的自動控制能力,MBR工藝作為新型短流程工藝,可向其升級改造。

2 SBR工藝向MBR工藝升級改造分析

2.1系統構建

某污水處理廠的占地面積很小,一級與二級處理均由原來的2km2/d上升到5km2/d,對于污水處理廠來說,改造造成了很大用地壓力,并且此地區的冬季時間比較長,對生物處理工藝影響較大,根據此區域冬季溫度低與可運用面積小等特點,二級生物處理設備全建立在原SBR污水處理室內,運用原SBR生物處理室的前提下,充分考慮生物的除磷脫氮功能與污泥分離等功能,將原SBR工藝,升級改造成MBR處理的工藝,由于利用空間小,需要考慮膜分離拆解的操作空間,把處理室分成A2/O生物處理與膜分離,其中A2/O生物處理,包含厭氧、缺氧與好氧三階段,膜分離具有鼓風機鼓風的能力,并有好氧曝氣的功能,整個系統的好氧處理能力得到加強,生物處理部分占據處理室面積為一半,需要達到所要求的功能,膜池的池深是4m,生物處理池的深度可達11m。

2.2工藝運行

在該污水處理廠當中,進入原水多為生活污水,所監測的原水水質pH值為6.5~8.5,TP范圍為50mg/L~100mg/L,COD為300mg/L~450mg/L,SS為50mg/L~100mg/L,BOD5為250mg/L~300mg/L,將SBR改造為MBR工藝后,所采用的工藝為A2/O類型MBR工藝,反應器主要是由厭氧池、缺氧池與好氧池等構成,其膜組件安置于好氧池當中,厭氧池的污泥濃度是5g/L,而好氧池與缺氧池的污泥濃度全為8g/L,在實際操作當中,好氧池中的DO控制為3mg/L,缺氧池的DO控制濃度約為0.5mg/L,好氧池的供氣量是(10~13)m2/min,而水氣比是1:8-1:6,依據原水當中的N濃度變化,好氧池到缺氧池污泥的內回流比調節為100%~250%間,為將膜池的污泥濃度進行控制,膜池中的回流污泥進入缺氧池與好氧池各占一半,其回流污泥的比例是300%,膜組件為中空的纖維微濾膜,中空纖維膜為PVDF膜,膜組件為480個,膜孔徑是0.1um,總的過濾面積為12km2。反應器采取的是膜底部曝氣,對膜污染進行控制,并能向曝氣池供氧,膜過濾為泵連續抽吸方式,為避免膜堵塞,應每半年實施一次離線的化學清洗,清洗劑主要是檸檬酸與NaClO,當吸壓力在-3kPa的時候,可實施NaClO溶液的在線清洗,以確保裝置能夠周期性操作。

2.3 污水處理效果

污水處理廠的原水是生活污水,通過MBR工藝處理,COD去除率較高,出水的COD濃度較為穩定,出水的NH3-N也均達標,對于NH3-N去除效率與原水溫度是有很大關系的,原水的溫度在15℃以下時,去除率下降明顯,尤其是水溫小于10℃時,去除率降到最低,但當水溫回升至15℃以上后,NH3-N去除率就會明顯上升,經過MBR工藝處理后,原水NH3-N含量90%以上得到去除。該污水處理廠的出水需要回用,其再生水主要用于綠化、沖廁與景觀補水等,對于水質指標具有一定要求,水景補水的要求是最嚴格的,污水處理廠的出水,在冬天氨氮含量是不符合景觀回用要求的,但其他指標是符合要求的,并且污水能用于沖廁與綠化。因污水處理廠面積受限,需要采取深水曝氣,氧利用率很高,其需氧量得到極大程度降低,和原SBR活性污泥的工藝比較,MBR工藝氧運用率得到很大提高,并且與傳統的SBR工藝相比,MBR所處理的污水能直接回用,而傳統的SBR工藝處理之后,出水要回用,還需要進行其他流程處理,要增加混凝與沉淀、過濾等深度的處理,采取MBR工藝,應用的處理費用,與原污水處理以及再生利用的處理費用大致相當,還能有效縮短流程,提高回用水的質量。

3 結論

隨著我國城市化進程加快,生活污水量加大,因污水處理廠面積受限,短流程工藝受到青睞,與傳統SBR工藝相比,MBR工藝優點更多,在氮磷硫等污染物去除效果更好,運行成本也得到控制,不再受污水處理廠的面積限制,有效提高了污水處理回用的質量。

參考文獻

污水處理流程范文4

關鍵詞:水解酸化 抗生素廢水 序批式活性污泥系統(SBR)

抗生素的工業產生的廢水它的最大特點就是污染物濃度高、殘留的抗生素大都具有很強的生物毒性,加上它的色度大、組成成分比較復雜,很多年以來一直困擾著工業廢水處理行業,它屬于典型的難以處理的污水類型。本文總結了北京萬邦達環保技術股份有限公司在一些重大污水處理工藝中的具體案例,采用氣浮-水解酸化-UBF-SBR工藝處理高濃度抗生素廢水,分析了在不同的工藝處理條件下的處理效果。

1 工藝流程

在工藝流程中為了確保生物處理環節的有效性,再加上工業污水的水質復雜不均以及pH值變化過大,所以在工藝設置上,多采取中和調節-沉淀-氣浮預處理的工藝流程來降低SS濃度和調節pH值的大小。通常還根據工業廢水的污染物雜質的濃度過高,導致了可生化性逐漸降低的趨勢,我們選擇了水解酸化的工藝流程以便有效地提高廢污水的可生化性,為提高后繼的處理環節中污染物的除去率目的。

2 工藝選擇

2.1 氣浮藥劑用量

經過一些學者的實驗和研究,目前已經出現了很多種的氣浮藥劑,據試驗的數據顯示,這些藥劑處理高濃度的抗生素工業廢水的能力都得到了很高的SS與CODCr去除率,國內的有些學者才用分散型水介質陽離子PAM處理SS濃度68500mg/L,CODCr濃度50000mg/L硫酸慶大霉素制藥廠所產生的廢水,SS與CODCr的去除率分別高達到98.7%和75.9%。與它不同的是本工藝流程處理中對氣浮藥劑的選用是采用聚合氯化鋁和陽離子型的PAM。聚合氯化鋁配制濃度為1%,PAM配制的濃度為0.03%,將配置好的聚合氯化鋁分別加入濃度200mg/kg, 150mg/kg,100mg/kg,把PAM分別加入濃度為10mg/kg,5mg/kg,3mg/kg,然后進行氣浮藥劑的實驗,測定出、進水中SS和CODCr濃度。

2.2 水解酸化

水解酸化工藝流程主要是通過對控制污水的酸度、停留時間將厭氧消化反應控制在酸化和水解階段。它是利用產甲烷菌與產酸菌的世代周期、pH值以及生存環境等條件的不同,經過水解酸化的不斷處理,流出的工業污水中那些較為難以分解的一些大分子就會逐漸降解為一些比較容易分解的小分子顆粒,從而確保了抗生素生化毒性的降低,保證了廢水的可生化性提高的可能。本文闡述的水解酸化的工藝流程中設置了2個5m×5.3m×5.3m的反應器,他們的有效容積達到120m2;每一個反應器底部3.4m~1.5m處設有XY型彈性的藥劑填料層,填料占空間占整個反應器容積的40%左右,當水解酸化的反應器里面布設了填料,既可以通過掛膜的方法,進行廢水的上流過程中所產生的水解酸化程度的不斷提高;同時還可以阻留和過濾細小的輕質雜質污泥,從而大大降低了出水COD濃度、SS以及污泥的流失率。然后通過2臺抽水泵的運行,不斷地向2個反應器中注水,讓氣浮后的工業廢水能夠在水解酸化的反應器中長時間的停留,停留最佳時間為分別為26h、13h、6.5h。然后在測定出、進水中的NH3-N、BOD5、CODCr濃度以及出水中的所有的有機揮發酸(VFA)的濃度。

污水處理流程范文5

關鍵詞:硫酸 污酸 處理

中圖分類號:X703 文獻標識碼:A

硫酸生產過程中常常會產生大量的污酸廢水,特別是有色冶煉煙氣制酸,凈化工序外排污酸廢水中通常含有較高濃度的鉛、鋅、鎘等重金屬離子和砷、氟、汞等有害成分,必須進行環保處理[1]。中南大學柴立元教授等人研發的生物制劑新技術,對含有鉛、鋅、砷、鎘、銅、汞、鈹等復雜重金屬廢水的處理有明顯的效果。生物制劑運用于鋅冶煉含汞污酸[2]和含錳廢水[3]均取得較好效果,目前該技術已成功應用于株洲冶煉集團股份有限公司、河南豫光金鉛股份有限公司等多家大型冶煉企業。

一、污酸廢水水質水量

設計總水量為1200m3/d,污酸廢水除Pb、Cd、Zn、As、Hg、F超標外,還有高達75.4mg/L的鉈。鉈的毒性大于Hg、Cd、Pb、Zn和Cu,僅次于甲基汞[4],進入水體的鉈不斷增加,對水生生態環境帶來潛在的影響,并通過食物鏈而影響人體健康。因此,鉈的監測和治理對于保障飲用水安全、水生生物安全和人體健康具有重要意義。

在優化工藝條件下,處理后廢水中Pb、Cd、Zn、As、Hg等金屬離子應達到國家《鉛、鋅工業污染物排放標準》(GB25466-2010)中新建企業水污染物排放濃度限值的要求,當地環保部門還要求處理后廢水中鉈離子應小于0.05mg/L。

(一)污酸廢水生物制劑處理工藝流程

通過對污酸廢水中各種污染物處理方法的論證分析,首先要對硫酸污水進行中和降酸處理,再在堿性條件下對廢水進行處理,因此污酸處理工藝采用“石灰預中和+硫化鈉預脫鉈+生物制劑深度處理”的物化法,流程上分三級進行,具體過程為:污酸廢水首先進入地坑槽均化,然后進入石灰中和反應池,在反應池內通過投加石灰乳進行一段中和,調節pH值為8~10,一段中和液溢流至一段石灰中和濃密機沉降分離,底流進入污泥濃縮池重力濃縮后經壓濾機壓濾后可返回揮發窯回收鋅等其他重金屬;上清液溢流至預脫鉈反應池,加入硫化鈉預脫鉈處理,處理液進入沉淀池分離沉降收集含鉈渣;上清液進入生物制劑深度處理三級反應池,依次投加生物制劑、氫氧化鈉、碳酸鈉深度處理,控制水解反應值為10~11.5,出水投加PAM絮凝后進入斜板沉淀池,經沉淀后的凈化水回用于車間,底泥進入污泥濃縮池重力濃縮后經壓濾機壓濾可返回揮發窯回收鋅等及其他重金屬。

主要構筑物和設計參數

1污酸廢水調節池:利用原地坑改造,提升泵采用已安裝的液下泵。

2污酸預沉池:采用一座XZCN-6型懸掛式中心傳動沉淀池,直徑6m,有效深度3.5m。

3石灰中和反應池:采用一座Φ3m×3m的玻璃鋼攪拌桶,配ZJ-700攪拌機,反應時間22min。

4石灰中和沉淀池:采用一座XZCN-6型懸掛式中心傳動濃縮機,直徑6m,有效深度3.5m。

5硫化鈉預脫鉈反應池(硫化槽):采用一座Φ3m×3m的玻璃鋼攪拌桶,配ZJ-700攪拌機,N=3kW,反應時間22min。

6硫化鈉預脫鉈沉淀池(沉降池):采用一座處理規模為50m3/h的斜板沉淀池,表面負荷為2.0m3/(m2·h)。

7生物制劑深度處理三級反應池:三池合建,數量1座,碳鋼制。單池長×寬×高為2.2m×2.2m×3.4m,單池反應時間為20min。

8生物制劑深度處理沉淀池:采用一座處理規模為50m3/h的斜板沉淀池,表面負荷為2.0m3/(m2·h)。

9污泥濃縮池:采用一座XZCN-6型懸掛式中心傳動沉淀池,直徑6m,有效深度3.5m。配兩臺100FDU-50型工程塑料低轉速料漿泵,一用一備,用于輸送污泥濃縮池泥渣至壓濾車間。

10清水池:將已有的1個Φ6m×2.7m玻璃鋼水池利舊。配兩臺65FZU-50工程塑料立式自吸泵,一用一備,用于將處理后水輸送至燒結工段使用。配一臺80FZU-32工程塑料立式自吸泵,用于將處理后水輸送至儲水地坑和原石灰乳制備車間。

11污泥壓濾車間:安裝4臺XYM100/1000-60U型液壓廂式壓濾機,兩用兩備,用于壓濾經污泥濃縮池重力濃縮后的泥渣。單臺過濾面積100m2。

12加藥車間:安裝4臺JYB-1型加藥裝置,用于硫化鈉、PAM、氫氧化鈉的溶解和投加。安裝1臺SJ-24-1.1(I)玻璃鋼攪拌槽,配2臺J-Z100/4.0型柱塞計量泵,用于生物制劑的儲存和投加。安裝1臺MY-20-0.75(I)玻璃鋼攪拌槽,配2臺J-Z8/50.0型柱塞計量泵型柱塞計量泵,用于硫酸的儲存和投加。安裝2臺MY-20-0.75(I)玻璃鋼攪拌槽,用于碳酸鈉的溶解,1座4m×3m×2m的玻璃鋼儲槽,用于碳酸鈉溶液儲槽,配2臺J-Z1600/0.6型柱塞計量泵,用于碳酸鈉溶液的投加。

13濾液收集池:采用1個Φ6m×2.7m玻璃鋼水池作為污泥壓濾后回水的收集池,配兩臺80FUH-35工程塑料臥式泵,用于將濾液輸送至石灰中和反應池。

工程運行效果

該項目現處于試運行階段,出水水質見表1。

表1 試運行階段出水水質表(單位:mg/L,pH除外)

結語

對重金屬成分復雜的硫酸污酸廢水采用石灰預中和+硫化鈉預脫鉈+生物制劑深度處理工藝,可以有效脫除重金屬廢水中的鉈離子。在優化工藝條件下,處理后水中Pb、Cd、Zn、As、Hg等重金屬離子均達到國家《鉛、鋅工業污染物排放標準》(GB25466-2010);且處理后水中鉈離子可脫除至小于0.05mg/L,滿足當地環保部門要求;鈣離子濃度可控,可實現直接回用或經膜處理后深度回用,從而實現冶煉廠污酸廢水的資源化與“零排放”,具有較好的經濟效益和社會效益。

參考文獻:

林德生.污酸處理工藝及配套設備的開發與應用[J].硫酸工業,2012,(3):49~50

王慶偉,柴立元,王云燕等.鋅冶煉含汞污酸生物制劑處理新技術[J].中國有色金屬學報,2008,18(6):416~421

污水處理流程范文6

關鍵詞:退污還清;污水截流;環境污染治理;

中圖分類號:TE08文獻標識碼: A

沁河發源于太行山東麓,呈東西走向,河道全長35.9km,其中橫穿邯鄲市區段長度為12km,在市內匯入滏陽河。由于沁河上游河水經齊村大壩攔截后,經溢洪道向北排入輸元河,故主城區段的沁河已不再承擔防洪任務,只承擔城區段雨水的排除任務,屬于季節性河流。上世紀八十年代以來,隨著工業化和城市化進程的加快,大量的工業廢水和生活污水不經任何處理直接排入該河道,加上源頭斷流,使河道污染嚴重,水質下降、河床淤積、河水發黑發臭,成了一條污水河。為徹底根治因河道污染造成的環境問題,使沁河退污還清,實現人水和諧和生態改善的目標,邯鄲市對沁河分段進行了河道護坡、兩岸綠化、硬化、亮化及退污還清工程治理。工程主要包括5 方面內容:西污水處理一期工程;污水截流工程;河道清淤工程;景觀攔河壩工程;調水補水工程。工程總投資為28233 萬元人民幣,由世行貸款、國債和地方自籌資金三部分組成。

1退污還清前的沁河水質狀況

在治理前,河水發黑發臭,沁河市區段共有排水口70 個,其中17個為市政雨水管道排水口,其它為工業廢水和沿岸居民生活污水排水口。日均污水排放量多達13 萬m3/d,其中工業廢水量占7 萬m3/d,生活污水量為6萬m3/d。其水樣水質監測指標與《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)V 類水質指標比較見表1:

表1沁河還清前水質指標與地表水環境質量標準(Ⅴ類)比較(mg/L)

PH CODcr BOD5 NH3-N SS TP DO TN

沁河還清前水質 7.7 90.5 48 17.22 75 0.97 1.96 12.3

GB3838-2002 Ⅴ類 6~9 ≤40 ≤10 ≤2 - ≤0.4 ≥2 ≤ 2

由表1 可分析得出如下結論:(1)該河道水質溶解氧較低,水體缺氧,無魚類生存跡象;(2)CODcr、BOD5 值較高,水中還原性物質含量較高;(3)NH3 - N 值較高,氣溫較高時水體會產生異味;(4)沁河水體水質類別屬劣V 類。

2西污水處理工程

西污水處理工程的收水范圍為京廣鐵路以西規劃城區,以及京廣鐵路以東、東北部的部分區域,服務面積約50km2,服務人口約45 萬人,2020 年規劃收集污水量為20 萬m3/d,分兩期工程實施。在該工程建成前,該區域內的工業廢水和生活污水均直排沁河。西污水處理一期工程是經國家發改委批準立項,河北省利用世行貸款建設的城市基礎建設項目之一。采用改良型推流式氧化溝工藝,建設規模為處理能力10 萬m3/d,其中生活污水約占65%,工業廢水約占35%。該工程建設內容包括兩部分:一是在市區西北部建設占地270 畝的工程核心部分――西污水處理廠區;二是鋪設長度為37km 的一、二級收水管網。目前,西污水處理廠實際處理污水9.5 萬m3/d,其出水一部分自流排入廠區北邊的輸元河,一部分通過排放泵房和管道送至沁河上游。運行證明,出水水質始終優于《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)規定的二級排放標準,達到了設計要求。

3污水截流工程

排入沁河的污水,有的通過專用管道直排,有的通過市政雨水主干管道直排。由于種種原因,一些用戶私接、亂排,將污水接入雨水管道的情況很多,徹底進行雨、污水分流改造困難較大,且也沒有成功經驗可借鑒。本著區別對待的原則,對沁河污水截流工程采取了雨、污水分流改造和污水截流相結合的方案。

3.1 雨污水分流改造

(1)調查摸底

首先組織人員沿著排入沁河的各雨水管道,從下游到上游仔細調查。主要采取打開所有井蓋和收水口篦,逐一查看有無用戶污水支管接入。將查出的用戶支管情況進行登記、分類,看是否具備雨、污水分流改造條件。

(2)分流改造施工

由于雨、污水分流改造施工都在老城區內,影響因素多。進行分流改造施工,需具備三個條件:①用戶支管附近具備市政污水管道;②可以進行破路或頂管施工(有的主要路段不允許施工);③分流改造施工管線長度一般不超過50 米(分流管線過長,存在兩個問題:一是造價高、不經濟;二是施工周期長,影響市容,從城市管理上不允許)。對具備上述條件的用戶污水,都按照建設程序進行了圖紙設計、規劃審批以及分流改造施工,施工完畢將原排入雨水管道的管口封堵。

雨污水分流改造工程共涉及125 戶,修建污水管線2683m。

3.2 污水截流

(1)鋪設截流管線在人民路至陵西大街之間,由于直接向沁河排放污水的用戶排水口較多,在沁河兩岸新鋪設了管徑D400mm 的污水管線3089m,將各用戶污水截流收集后,通過截流管線排入市政污水管網。

(2)修建截流井

對由于種種原因調查不清的雨污水混排用戶或不具備雨、污水分流改造條件的用戶,在雨水系統主管道入河口的上游適當位置修建截流井。截流井位置的選擇要考慮兩個因素:一是盡量靠近污水管道,減少截流管線的鋪設長度;二是要考慮河水倒灌問題。通過截流井,可將旱季雨水管道內的污水以及初期雨水截流至市政污水管網。截流井在邯鄲市屬首次采用。考慮到初期雨水中污染負荷較多,主要是懸浮物,根據監測其濃度可高達900mg/L,為減少初期雨水對沁河的水體污染,借鑒外地經驗,截流井的截流倍數取2。通過近2 年的監測發現,將初期雨水截流至污水處理廠進行處理后,可有效消減懸浮物對河道水體污染70%以上。由于邯鄲市的污水管道與雨水管道的埋深相差較大,故截流井均采用槽式。該工程共建截流井12 座,鋪設管線762m。

沁河市區段河道縱坡較大,市政雨水管道均為非淹沒式出口,不存在修建截流井后的河水倒灌問題。

3.3 工業廢水的治理

向沁河直排工業廢水的用戶主要是邯鋼,按照邯鄲市政府沁河退污還清責任目標的要求,邯鋼在原有1 座處理能力10 萬m3/d 的污水處理廠基礎上,又新建了1 座7 萬m3/d 的污水處理廠,使該廠內的生產廢水實現處理后循環利用,達到零排放。對于其它幾個少量排污企業,由環保部門責令其先自行處理,達到排放標準后,再排入城市污水管網,進入西污水處理廠集中處理。進入西污水廠的達標工業廢水約為3.5 萬m3/d。

4河道清淤工程

為消除沁河河底長期淤積的污泥不斷釋放分解的N、P 等營養鹽,為河道水體自凈創造條件,同時恢復沁河的城市排水防汛功能,增加一定景觀水面,需要對沁河徹底進行清淤。沁河上口寬25m,下口寬22m,平均淤積深度為1m。為調動全社會參與建設生態城市的積極性,清淤工程采用動員社會力量進行,調用中央、省、部屬企業,市直各單位,市內三區,駐邯各部隊近萬人,各種機械設備160 臺(次),共清淤40 天,清挖、外運淤泥近20 萬m3。

5景觀攔河壩工程

沁河河道縱坡在2‰― 4‰之間,坡度較大。為使市區段的河道形成景觀水面,增加觀賞性,根據河道縱坡計算,市區段共修建了8 座景觀攔河壩,形成平均深度1m 的水面。攔河壩采用溢流堰式,鋼筋混凝土材質,既形成景觀、又具有曝氣充氧功能。為便于在防汛、清淤時泄水,在攔河壩一側設有提升閘門,在河岸上還設有觀賞亭和親水平臺。

6調水補水工程

雨污水分流、污水截流工程實施完成,工業廢水實現向沁河的零排放后,沁河沿岸各污水口被封死,由于源頭斷流,沁河卻成了無源之河。河道景觀用水需要通過調水補水來實現,調水補水有3 種方案可選擇:

(1)從南水北調中線總干渠引水沁河上游的齊村大壩,已規劃為南水北調中線總干渠的調蓄水庫,容量560 萬m3。該方案可行,但遠水解不了近渴,在南水北調工程未建成前,還需要尋找其它水源,實現沁河的水面景觀。

(2)從市區南部56km 外的岳城水庫引水從岳城水庫引水可通過兩個渠道,可以從已建成的引岳濟邯供水管道上開口引水,也可以修復現有的高級渠(人工河道),從岳城水庫向沁河上游引水。但考慮到邯鄲市乃至河北省水資源的嚴重匱乏,加上長距離調水成本高,風險大,故該方案不可取。

(3)調用西污水處理廠處理后的二級排放水由于二級排放水同樣具有景觀價值,引用西污水廠的二級排放水,既可實現污水資源化,緩解水資源緊張狀況,提高城市污水利用率,又能實現沁河還清的目標,也符合當前國家的節水政策,且實施周期短,可盡快實現沁河退污還清目標。經過論證比較,選用該方案。

引用二級排放水向沁河上游調水,工程內容包括兩項:在西污水處理廠內建設加壓泵站1 座,設計供水能力10 萬m3/d;由西污水處理廠至沁河上游,共鋪設管徑D1200mm 的預應力鋼筋混凝土管道4.8km。

7沁河還清后的水質安全問題

沁河還清后,河水不再發黑發臭。但是,通過調水補水工程向沁河注入的畢竟是西污水處理廠的二級排放水,由于上游無天然徑流對其稀釋,水中的污染物含量要比天然水體高許多倍,其水質指標低于《城市污水再生利用景觀環境用水水質》(GB/T18921-2002),更低于《地表水環境質量標準》(GB3838-2002),將其做為沁河景觀用水存在兩個安全問題,一是水中氮、磷含量偏高,可能帶來富營養化風險,再者就是水中的污染物和病原體會對人體健康造成危害。為此,建議在日常工作中,要做好宣傳,在沁河兩案設置警示牌,提醒市民不能用人體皮膚直接接觸河水;要嚴格控制工業廢水和污水處理廠出水指標達標,優化原工藝運行參數,提高出水水質。在今后的工作中,可采取如下措施,逐步改善河道水質:①增加二級排放水的調水量,增大流速,通過水流流動復氧,利用水體生態系統的自凈作用,改善河道水質;②通過種植水生植物、放養魚類等措施來凈化水質;③利用南水北調工程實施后的齊村大壩調蓄庫容,對河水污染物進行稀釋;④對二級排放水進行深度處理,使其達到景觀環境用水標準。

8效益及經濟分析

①社會效益。該工程的建成,有效地完善了邯鄲市區東北部及西部地區的污水管網系統,杜絕了由于生活和工業廢水直接排放而造成的沁河等地表水和地下水源的污染狀況,也為河道下游農田灌溉提供良好的水質。沁河退污還清目標的實現,極大改善了城市人居環境,河道兩岸成了市民觀賞、休閑、娛樂、健身的好去處。其帶來的間接效益是難以定量計算的。②環境效益。該工程的建成,大大降低了對城市水環境的污染,每年減少的污染物排放量為:BOD56205 噸、SS8030 噸、CODCR12045 噸、TP73 噸。③經濟分析。該工程總投資為28233 萬元,其中:西污水廠區部分為13819 萬元;污水截流工程為1426 萬元;景觀攔河壩工程為585 萬元;調水補水工程為1530 萬元;配套管網、中途提升泵站及東污水處理廠污泥配套工程為10873 萬元。污水處理成本為1.08 元/m3。

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